Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!
Wetenschappers maakten levende muizen uit ‘eicellen’ van een mannetje en zaadcellen van een ander mannetje door imprintgenen te modificeren.
We kunnen steeds meer met stamcellen. Zo kun je er organen uit laten groeien, bijvoorbeeld voor transplantatie, of er dieren mee klonen. Je kunt er zelfs baby’s mee maken met ouders van hetzelfde geslacht. Hoewel, die dieren haalden door ernstige ontwikkelingsproblemen vaak hun eigen geboorte niet.
Tot nu toe althans, want onderzoekers van de Chinese Academy of Sciences zijn er nu voor het eerst in geslaagd bipaternale muizen (muizen met twee vaders) de volwassenheid te laten bereiken. Dat schrijven ze in het vaktijdschrift Cell Stem Cell.
Lees ook:
- Hoe en waar specialiseren stamcellen zich?
- Vier vragen beantwoord over de synthetische menselijke embryo’s
- Embryomodel ontwikkeld uit menselijke stamcellen
Imprintgenen
Er zijn dus al eerder pogingen gedaan tot bipaternale muizen, maar de embryo’s stopten steeds op een bepaald moment met groeien. De huidige groep wetenschappers, onder leiding van Wei Li, had wel een idee waar dat aan lag.
Wanneer een eicel en een zaadcel samensmelten, komen twee kopieën van een chromosoom (een van de vader en een van de moeder) bij elkaar. Je krijgt dan een embryo. Bij een deel van de genen is het de bedoeling dat maar één kopie daadwerkelijk tot uiting komt, anders krijg je chaos.
De zogenoemde imprintgenen zorgen ervoor dat één van de twee kopieën van een gen wordt stilgelegd. Dat doen ze door er bijvoorbeeld labeltjes aan te hangen.
Mannelijke chromosomen
Li en collega’s zagen in vorig onderzoek dat imprintgenen waarschijnlijk de reden waren dat bipaternale (of bimaternale, in het geval van twee moeders) muizen heel moeilijk te maken zijn. De genen kunnen mogelijk niet wijs worden uit de chromosomen die afkomstig zijn van twee verschillende mannetjes.
En dus besloten de onderzoekers die imprintgenen in embryonale stamcellen (gemaakt uit de zaadcellen van één mannetje) aan te passen. Dat deden ze door er verschillende technieken op los te laten. Soms leidde dat tot verwijdering van een gen, of een aangepast gen dat voor een iets ander eiwit codeert. Of het team wijzigde de genactiviteit.
Draagmoedermuizen
Vervolgens moesten de embryo’s natuurlijk nog gemaakt worden. Van de gemodificeerde stamcellen kweekten de onderzoekers cellen die op eicellen leken. Vervolgens werden die ‘eicellen’ bevrucht door zaadcellen van een ander mannetje. Ten slotte plaatsten Li en collega’s de verkregen embryo’s in draagmoedermuizen.
Deze werkwijze leverde succes op. De stamcellen bleken niet alleen een stuk stabieler dan voorheen, maar er ontstonden ook bipaternale muizen, waarvan enkele zelfs volwassen werden.
Ontwikkelingsproblemen
Toch waken de onderzoekers voor té veel enthousiasme. Slechts 12 procent van de verkregen levensvatbare embryo’s haalden de geboorte en velen daarvan hadden ernstige ontwikkelingsproblemen.
Ook de muizen die de volwassen leeftijd van 6 weken bereikten, hadden afwijkingen en leefden korter dan hun niet-bipaternale soortgenoten. Bovendien bleken ze steriel, oftewel: ze konden zelf geen nakomelingen krijgen.
Menselijke bipaternale baby’s?
Li en zijn team denken dat verder sleutelen aan de imprintgenen deze problemen zou kunnen verhelpen. Ze hopen dat de kennis die met dit soort onderzoek wordt verkregen, kan helpen om vruchtbaarheidsafwijkingen bij mensen te behandelen.
Ontwikkelingsbioloog Christine Mummery van het LUMC noemt het nieuwe onderzoek “interessant” en “geloofwaardig”, maar waarschuwt ervoor niet te veel te speculeren over eventuele toekomstige toepassingen bij de mens.
“Voordat je het weet wordt er gesproken over menselijke baby’s van twee vaders”, geeft ze aan. “Daar is absoluut geen sprake van, omdat nog maar weinig van de muizenembryo’s zich gezond ontwikkelen. Bovendien moet het nog onderzocht worden bij grotere dieren, zoals primaten, wat nog ingewikkelder is.” Kortom, dit is nog echt verre toekomstmuziek.
Bronnen: Cell Stem Cell, Cell Press via EurekAlert!
Beeld: Rama/Wikimedia Commons